JPH02267989A - セラミック回路基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ＬＳＩペアチップ、受動素子等の電子部品が
配設されるセラミック回路基板およびその製造方法に関
する。

［従来の技術］ 近時、電子回路が形成される回路基板にあっては、抗折
強度、熱拡散率、さらにアナログ／デジタル混成回路化
に伴う高周波数およびパルス伝送特性に係る誘電率等の
優位性の深化からセラミック回路基板が多用される。

この種のセラミック回路基板およびその製造方法では、
グリーンシートにレーザパンチングマシーンあるいは金
型プレス等を用いて所定位置に複数の貫通孔が形成され
た後、スクリーン印刷等で貫通孔に導体ペーストを充填
せしめて接続導体（以後、必要に応じてスルーホールと
記載する）が形成される。この後、前記接続導体に電気
的に接続される導体パターン（配線パターン）を形成し
、且つ焼成を行い、さらにメツキ処理、薄膜導体の形成
等を行いセラミック回路基板を完成するのが一般的であ
る。

［発明が解決しようとする課題］ 然しなから、上記の従来の技術に係るセラミック回路基
板およびその製造方法においては、貫通孔の形成加工に
レーザパンチング、金型プレス等を用いるため、スルー
ホールの穴径を１００μｍ以下に形成することは現状の
技術においては困難である。また、接続導体として導体
ペーストが採用される。そのため、スクリーン印刷によ
る導体ペーストの充填の際に接続導体に気泡状空間が形
成され易い。このため、良好な導通を維持するためには
微細、すなわち、小径の接続導体の形成が比較的困難と
なる。また薄膜パターンの形成のための研磨が行われる
際に、前記気泡状空間、すなわち、導体の欠落部分が表
面に露呈して、例えば、エツチング液の浸透を生起し、
薄膜パターンの形成に不都合を伴う夫々の欠点を露呈し
ている。

本発明は係る点に鑑みてなされたものであって、金属線
あるいは金属部材を用いてより微細な接続導体を形成せ
しめ、且つ表面粗さをより改善し、これにより薄膜の導
体パターンの配設の自由度が向上すると共に、その製造
工程が簡素化し、また、均一な品質が得られ、且つ多量
生産が可能となるセラミック回路基板およびその製造方
法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前記の課題を解決するために、本発明はセラミック基体
の一方の面および他方の面が所定の表面粗さをもって形
成されると共に金属部材が貫通して形成される複数の接
続導体と、当該複数の接続導体に接続されて前記一方の
面および他方の面上に形成される複数の厚膜および／ま
たは薄膜の導体パターンとを具備することを特徴とする
。

また、本発明は金属線を挟持した複数のグリーンシート
が積層されてグリーンシート積層体が形成されると共に
、当該グリーンシート積層体を金属線の長手方向に直交
して所定の厚さに切離せしめ、且つ切離されたグリーン
シートを焼結し、次いで、焼結された基板の表面を微細
研磨を行い、さらに前記研磨されたグリーンシートに厚
膜および／または薄膜の導体パターンを形成することを
特徴とする。

さらに、本発明はグリーンシートの所定位置に複数の貫
通孔が形成された後、金属部材を前記貫通孔に挿通せし
めると共に焼結し、次いで、前記焼結された基板の表面
を微細研磨を行い、さらに前記研磨されたグリーンシー
トに厚膜および／または薄膜の導体パターンを形成する
ことを特徴とする。

［作用］ 本発明に係るセラミック回路基板およびその製造方法に
おいては、金属線あるいは金属部材を用いることにより
微細な接続導体が形成され、さらに作製された複数のグ
リーンシートに、スルーホールの接続導体となる金属線
を載置して、比較的低い温度および圧力で接合した後、
金属線の長手方向に直交してスライス状に切離し、ある
いは夫々のグリーンシートに複数の貫通孔を形成し、当
該貫通孔に金属部材を挿通せしめて接続導体を形成して
焼成を行い、且つその表面粗さを薄膜導体パターンが形
成可能な程度としている。これにより、微細且つ薄膜の
導体パターンの配設の自由度が向上すると共に、その製
造工程が簡素化し、また、均一な品質が得られ、且つ多
量生産が可能となる。

［実施例］ 次に、本発明に係るセラミック回路基板およびその製造
方法の実施例を添付の図面を参照して以下詳細に説明す
る。なお、文中および図面において、共通の構成要素に
は共通の参照符号を付し、その重複した説明は省略する
。また、理解を容易にするため、先ず、セラミック回路
基板の製造方法を説明し、次に、製造されたセラミック
回路基板を説明する。

第１図に示される例は、工程（ａ）において、以下に示
される組成およびアクリルバインダ、可塑材等をもって
作製した、２００枚の未焼結の基体であるグリーンシー
トＧ、　、Ｇ、乃至Ｇ。

をアルミナポットによりスラリ化し、且つドクタブレー
ド法を用いて均一な厚さ、例えば、５００μｍに形成し
、この後、金型による打ち抜きにおいて、６０Ｘ６０　
（ｍｍ）に切断する。さらにスルーホール（接続導体）
となる、例えば、直径５０μｍのＣｕ　、Ａｕ　ＳＡｇ
　、Ａｇ−Ｐａ等のいずれか、または組み合わせに係る
金属線り３、Ｌ、、Ｈ３、Ｌ、、Ｈ３、Ｈ６乃至Ｌｎを
グリーンシートＧ２乃至Ｇ０に載置する。

グリーンシートＧ１乃至Ｇ、の組成 アルミナ　　　　　　　３０　ｗｔ％ ホウケイ酸ガラス　　　４０　ｗｔ％ 石英ガラス　　　　　　３０両ｔ％ 次に、工程ら）において、１００℃で且つ２００ｋｇ／
　ＣｒＢ’でプレスしてグリーンシートＧ、　、Ｇ２乃
至Ｇ。を厚さ６０ｍｍに形成してグリーンシート積層体
Ｇａを作製する。

次に、工程（Ｃ）において、グリーンシート積層体Ｇａ
を金属線り、　、Ｌ、　、Ｌ、　、Ｌ、　、Ｈ３、Ｈ６
乃至り。の長手方向に直交して所定寸法、例えば、厚さ
５００μｍにスライスする。その際、例えば、ダイヤモ
ンドカッターを用いてグＩ）　−ンシー）１６ａ、１６
ｂ等に切離する。さらに、切離されたグリーンシーＨ６
ａＳ１６ｂ等を前記温度および圧力より高い値、例えば
、窒素雰囲気中、最高１０００℃をもって焼結せしめる
。

また、工程（ｄ）において、焼成された表面粗さ０．５
μｍＲａ程度の基板１７ａ、１７ｂ等の表面を微細研磨
、例えば、ダイヤモンド粒研磨において、表面粗さ０．
０５μｍＲａに形成せしめる。なお１、以降においては
基板１７ｂのみで説明する。

この場合、図示されるように、基板１７ｂの基体が収縮
し、金属線が表面より突出するが、表面の微細研磨にお
いて同時に削除して均一面に形成する。さらに、前記研
磨された基板１７ｂに所定の回路を構成すべく薄膜導体
パターン１８ａ、１８ｂ、１８ｃ等が形成されてセラミ
ック回路基板を完成する。

なお、他の実施例として、下記の組成であるコージュラ
イト結晶ガラス１００重量部と、さらにアクリルバイン
ダ、トルエン、分散剤をアルミナポットによりスラリ化
し、且つドクタブレード法を用いて均一なグリーンシー
トＧ１、Ｇ、乃至Ｇ。を作製した。しかも金属線Ｌ１、
Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ６、Ｈ６乃至Ｌｎに直径５０μｍ
のＡｕ線を採用し、また空気雰囲気中で、最高９５０℃
において焼成せしめ、さらに研磨により表面粗さ０．０
２μｍＲａに形成することも可能であることがｆｔ１Ｋ
忍された。

他のグリーンシー）　Ｇ　＋乃至Ｇｈの組成５ｉ０２　
　　　　　４８ｗｔ％ Ａβ２０３　　　　　　３３ｗｔ％ Ｍｇ０　　　　　　　　１２　ｗｔ％ Ｂ２０ａ　　　　　　　　　５ｉｖｔ％ＴｌＯ２２ｗｔ
％ 次に、第２図を参照して、セラミック回路基板の製造方
法の他の実施例を説明する。この例では、工程（ｆ）に
おいて、以下に示される組成およびアクリルバインダ、
可塑材等をもって作製した未焼結の基体であるグリーン
シート２０をアルミナポットによりスリラ化し、さらに
ドクタブレード法を用いて均一な厚さ、例えば、２５０
μｍに形成した後、金型による打ち抜きにおいて、例え
ば、６０Ｘ６０　（ａｕｎ）に切断する。

グリーンシート２０の組成 アルミナ　　　　　　　３０　ｗｔ％ ホウケイ酸ガラス　　　４ｏ　ｗｔ％ 石英ガラス　　　　　　３０　ｗｔ％ 次に、工程（（至）において、グリーンシート２０にレ
ザーパンチング、あるいは金型プレス等を用いて、例え
ば、直径１００μｍの貫通孔２２ａ、２２ｂを形成する
。

さらに、工程（社）において、前記貫通孔２２ａ１２２
ｂにＡｇの金属部材２４ａ、２４ｂを自動機を用いて挿
通せしめる。

また、工程（ｉ）において、前記グリーンシート２０を
空気雰囲気中、最高８５０℃をもって焼結し、さらに焼
結された表面粗さ０．５μｍＲａ程度の基板２１の表面
を微細研磨、例えば、ダイヤモンド粒研磨を行って、表
面粗さ０．０５μｍＲａに形成せしめる。

この場合、図示されるように、基板２１０表面より突出
した金属部材２４ａ、２４ｂが微細研磨において同時に
均−面に形成される。この後、研磨された基板２１に所
定の回路を構成すべく薄膜導体パターンを形成してセラ
ミック回路基板が形成される。

以上のようなセラミック回路基板の製造方法においでは
均一な品質が得られ、且つ多量生産が可能になると共に
、製造工程が簡素化される。

次に、上記のセラミック回路基板の製造方法によって作
製されたセラミック回路基板の一例を第３図に示す。こ
の例は基板３０の一方および他方の面３１ａ、３１ｂの
貫通孔３２ａ、３２ｂおよび３２ｃに、前記した金属線
あるいは金属部材でなる直径５０μｍ以下の接続導体３
４ａ、３４ｂおよび３４ｃが配設されている。さらに、
一方の面３１ａには接続導体３４ａ、３４ｂおよび３４
ｃと導通゛する導体パターン３６ａ、３６ｂおよび３６
ｃが形成されている。さらに他方の面３１ｂには接続導
体３４ａ、３４１よび３４ｃと導通する導体パターン３
８ａ１３８ｂおよび３８ｃが形成され、これにより一方
および他方のｍ３１ａ、３１ｂに、所謂、スルーホール
の回路が形成される。

以上のように構成されることにより、金属線あるいは金
属部材を用いた微細な接続導体が形成され、且つ表面粗
さをより改善せしめ、これにより薄膜の導体パターンの
配設の自由度が向上する。

［発明の効果］ 以上のように、本発明のセラミック回路基板およびその
製造方法によれば、金属線あるいは金属部材を用いるこ
とにより微細な接続導体が形成され、さらに作製された
複数のグリーンシートにスルーホールの接続導体となる
金属線を載置して積層し金属線の長手方向に直交してス
ライス状に切離し、あるいは夫々のグリーンシートに複
数の貫通孔を形成し、当該貫通孔に金属部材を挿通せし
めて接続導体を形成して焼成を行い且つ表面粗さを薄膜
導体パターンが形成可能に形成している。これにより微
細且つ薄膜の導体パターンの配設の自由度が向上すると
共に、その製造工程が簡素化し、また、均一な品質が得
られ、且つ多量生産が可能となる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るセラミック回路基板の製造方法の
概略工程図、 第２図は本発明に係るセラミック回路基板の製造方法の
他の実施例を示す概略工程図、第３図は本発明に係るセ
ラミック回路基板の概略構成を示す斜視図である。 Ｇ１〜Ｇ、、・・・グリーンシート Ｌ１〜Ｌ７・・・金属線 Ｇａ・・・グリーンシート積層体 １８ａ−１８ｂ・・・導体パターン ２０・・・グリーンシート　　　２２ａ、２２ｂ・・・
貫通孔２４ａ、２４ｂ・・・金属部材　　３０・・・グ
リーンシート３２ａ〜３２ｃ・・・貫通孔　　　３４ａ
〜３４ｃ・・・接続導体３６　ａ　〜３６　ｃ　、　３
８　ａ　〜３８　ｃ−・・導体パターン特許出願人　　
日本碍子株式会社 ４ｂ ４ａ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミック基体の一方の面および他方の面が所定
   の表面粗さをもって形成されると共に金属部材が貫通し
   て形成される複数の接続導体と、当該複数の接続導体に
   接続されて前記一方の面および他方の面上に形成される
   複数の厚膜および／または薄膜の導体パターンとを具備
   することを特徴とするセラミック回路基板。
2. （２）請求項１記載のセラミック回路基板において、金
   属部材は、銅、金、銀のいずれかまたは組み合わせが採
   用されることを特徴とするセラミック回路基板。
3. （３）金属線を挟持した複数のグリーンシートが積層さ
   れてグリーンシート積層体が形成されると共に、当該グ
   リーンシート積層体を金属線の長手方向に直交して所定
   の厚さに切離せしめ、且つ切離されたグリーンシートを
   焼結し、次いで、焼結された基板の表面を微細研磨を行
   い、さらに前記研磨された基板に厚膜および／または薄
   膜の導体パターンを形成することを特徴とするセラミッ
   ク回路基板の製造方法。
4. （４）グリーンシートの所定位置に複数の貫通孔が形成
   された後、金属部材を前記貫通孔に挿通せしめると共に
   焼結し、次いで、前記焼結された基板の表面を微細研磨
   を行い、さらに前記研磨された基板に厚膜および／また
   は薄膜の導体パターンを形成することを特徴とするセラ
   ミック回路基板の製造方法。
5. （５）請求項３および４記載のセラミック回路基板の製
   造方法において、金属線および金属部材は、銅、金、銀
   のいずれかまたは組み合わせが採用されることを特徴と
   するセラミック回路基板の製造方法。
6. （６）請求項３および４記載のセラミック回路基板の製
   造方法において、薄膜の導体パターンはフォトリソグラ
   フィ技術で形成されることを特徴とするセラミック回路
   基板の製造方法。